Heterogene nettverk: Nøkkel HetNet-teknologier og distribusjonsscenarier. Metoder for interaksjon av heterogene nettverk Omtaler i litteraturen

Ettersom etterspørselen etter mobildata overgår alle forventninger, er en heterogen nettverksarkitektur med flere frekvensbånd, forskjellige radioaksessteknologier og basestasjoner med forskjellige dekningsområder den eneste løsningen som lar operatørene komme videre.

I telekommunikasjonsindustrien er alarmerende statistikk angående dataetterspørsel, spesielt i områder med høy trafikk, viden kjent. Høy etterspørsel tvinger operatører til å øke tettheten av basestasjoner (BS) og øke spektral effektivitet gjennom MIMO (Multiple Input Multiple Output) og andre LTE-teknologier. Men før eller siden vil muligheten til å distribuere nye basestasjoner nå en grense på grunn av overforbruk av frekvens og høye kostnader, og installasjonen vil bli upraktisk i store byer. Derfor er det behov for å installere Wi-Fi-tilgangspunkter, små basestasjoner og andre elementer for å "fylle hullene", og sammen danner et heterogent nettverk (HetNet).

NøkkelteknologierHetNet

En av hovedoppgavene er den "sømløse" (usynlige) integrasjonen av små BS-er i nettverket: installasjonen deres kan ha en negativ innvirkning på nøkkelytelsesindikatorer, for eksempel et fall i overføringshastighet som et resultat av interferens mellom makro- og mikro-BS-er .

For å losse makro BS vil det være nødvendig med et ganske stort antall små BS, installert på steder med størst konsentrasjon av mennesker, men kravene til utplassering og kostnadene kan være lave på grunn av tilkoblingen til overføringen som allerede er tilgjengelig på stedet og innebygde strømforsyninger.

1. Nøyaktig bestemmelse av steder hvor små BS er nødvendig.

Små BS er effektive for å losse makro BS når de er installert på steder med store folkemengder. Operatører kan lage nettverkstrafikkkart ved å samle informasjon om plasseringen av mikro- og makro-BS-er, volumet av sirkulerende trafikk og plasseringen av brukerterminaler (UE) i nettverket på et gitt tidspunkt. Med tanke på størrelsen på mikro BS-dekningsområdet, er den anbefalte nøyaktigheten for trafikkkartet 50 × 50 meter. Operatører kan evaluere ytelsen til mikrobaser ved å sammenligne kart over trafikk generert før og etter distribusjon, noe som vil bidra til å optimalisere ytterligere i fremtiden.

2. Integrasjon av mikro BS.

Å kjøpe et helt nytt nettsted med mye utstyr blir dyrt og ineffektivt, noe som krever utplassering av små BS-er på stolper og vegger. For å oppnå dette målet kan transmisjonselementer, strømforsyninger og overspenningsvern integreres sammen med alt annet i en praktisk BS-formfaktor (sfærisk eller rektangulær), som ikke overstiger 8 kg (slik at én person enkelt kan installere den).

3. Fleksibel girkasse.

Overføringen er seriøst spørsmål når du distribuerer micro BS. For å koble den til kan både faste og trådløse metoder brukes.

Fiber er det primære middelet for BS med en fast overføringsforbindelse via en punkt-til-punkt (P2P) forbindelse eller et passivt optisk nettverk (xPON).

Trådløs tilkobling av små BS-er er mer fleksibel, men mindre pålitelig. Typiske løsninger i denne forbindelse er bruken av 60 GHz-mikrobølger, LTE TDD, eBand-mikrobølger eller Wi-Fi-tilkobling, som hver har sine egne fordeler.

Ulisensiert 60 GHz viser seg å være kostnadseffektivt hvis det forventes kortdistanse overføring med høy båndbredde; mens bruken av LTE TDD vil være effektiv under forhold der det ikke er direkte synlighet, og Wi-Fi vil være nyttig for å tilby lavkosttjenester.

4. Utnytte muligheteneSON (selvorganiserende nettverk).

For å møte etterspørselen etter mobilt bredbånd i løpet av de neste fem årene, må antallet små BS-er konsekvent overstige antallet makro-BS-er. Enkel utplassering og Vedlikehold, som foregår i SON, spiller en viktig rolle for å redusere driftskostnadene på lang sikt.

En selvorganiserende mikro BS kan automatisk skanne forholdene i det omkringliggende radiomiljøet, og dermed automatisk planlegge og konfigurere parametere som frekvens, krypteringskode og sendeeffekter. En tradisjonell BS kan ikke gjøre dette, og dette er grunnen til at en mikro BS med SON-funksjoner sparer 15 % av arbeidstimer for nettverksplanlegging.

Dessuten kan en slik mikro-BS automatisk oppdage endringer i radiomiljøet; når en annen mikro BS er distribuert ved siden av den, kan den automatisk optimalisere nettverksparametere. For tradisjonelle nettverk er nettverksoptimalisering den viktigste delen nettverksvedlikehold. Og når det blir automatisk, reduseres lønnskostnadene med 10 til 30 %.

5. Koordinering av makro-mikro BS

En av de viktigste fordelene med HetNet-arkitekturen er at den lar deg gradvis og fleksibelt øke nettverkskapasiteten basert direkte på behov, snarere enn på prognoser. Hotspots som forekommer sjelden i et område krever bare noen få mikro-BS-er, og de kan bruke de samme frekvensene på samme måte som makro-BS-er. Koordinering er imidlertid nødvendig for å redusere interferens mellom dem. Når mengden trafikk på et hotspot øker og et tilstrekkelig antall mikro-BS-er er distribuert, kan ingeniører fleksibelt allokere transportører blant mikro-BS-ene for å maksimere kapasiteten.

Når mikro-BS-er er distribuert, øker deres koordinering med makro-BS-er den totale cellegjennomstrømningen med 80 - 130 %.

Implementeringsscenarier

1. Innendørs

Innendørs belegg er klassifisert etter inndeling (flere eller ikke) og avhengig av størrelsen på belegget (liten, middels eller stor). Typiske steder for små til middels dekning og BS-er med flere tilganger vil være boligbygg, supermarkeder, T-baner og mellomstore konferanserom, samt andre områder med lav takhøyde, bevegelige brukere og høye kapasitetskrav. Denne typen inkluderer LTE picoceller og bruk av Wi-Fi.

Store multi-user innendørs tilgangspunkter inkluderer store kontorbygg, hoteller og andre steder hvor det er en høy tetthet av brukere med høy etterspørsel. Begge disse kravene, kapasitet og etterspørsel, må imidlertid vurderes sammen under hensyntagen til tilgjengeligheten av heiser og et stort antall etasjer (vertikal dekning av makro BS er ofte dårlig).

2. Utendørs

Utendørsdekning er delt inn i tre kategorier - små, uavhengige Hotspots («HotDots»), utendørs Hotspots («HotLines») og store sone-hotspots («HotZones»).

I «HotDot» (kafé) er etterspørselen høy, men dekningen er ganske liten, og brukerne er hovedsakelig lokale I «HotLine» er abonnentetettheten og behovene høye, og dekningen kan sammenlignes med en bygate, og "HotLine" samhandler aktivt med alle tjenester og virksomheter i den gaten, noe som bør tas i betraktning under utrulling. "HotZone" refererer generelt til store torg og andre offentlige rom der brukertettheten og etterspørselen er høy, men bare under visse omstendigheter, som ofte er ganske godt forutsigbare.

Utendørs dekning kan bruke LTE-mikroceller, mens små celler med innendørs dekning hovedsakelig skal komplementere utendørs dekning, brukt i forbindelse med den.

Konklusjon

Fremtidens mobilnett vil kreve betydelig kapasitet og brukererfaring, og dette skal oppnås ved hjelp av HetNet. Micro BS bør plasseres i overfylte områder og store mengder trafikk for å avlaste makro BS. Riktig koordinering er nødvendig: Makro og mikro BS bør minimalt påvirke hverandre. Enhver mikro-BS må integrere strøm, mater og overspenningsbeskyttelse for å minimere krav til stedet og distribusjonskostnader. En ny generasjon med optimert innendørs dekning bør gi fleksibel og universell plassering av BS, muligheter for gradvis kapasitetsutvidelse, samt muligheter for fjernvedlikehold. Noen utplasseringsscenarier er allerede klare, og nå må operatørene skreddersy dem til sine egne behov.

Utarbeidet av: Romanshenkov N.O.

AUTOMATISKE KONTROLLSYSTEMER

HETEROGENE KOMMUNIKASJONSNETTVERK I NETTVERKSSYSTEMER

OVERVÅKNING

Olimpiev A.A.,

JSC "Vitenskapelig forskning

Institutt "Rubin"

Sherstyuk Yu.M., doktor i tekniske vitenskaper, førsteamanuensis, JSC "Research Institute "Rubin", [e-postbeskyttet]

Nøkkelord:

informasjonssystem, objektorientert tilnærming, læringsautomater, endelige tilstandsmaskiner, grammatikk.

KOMMENTAR

De generelle trendene i utviklingen av innenlandske automatiserte kommunikasjonskontrollsystemer og eksisterende teknologier for å lage systemer i denne klassen vurderes. Ulempene ved tradisjonelle tilnærminger til å lage informasjonsmodeller, som er grunnlaget for å bygge informasjonssystemer og som består i overdreven vekst i innholdet og strukturen til modellen for representasjon og lagring av informasjon, belyses.

En formell modell av objektrepresentasjonen til et heterogent kommunikasjonsnettverk er foreslått, som lar en raskt beregne den integrerte tilstanden til kommunikasjonsnettverket og dets elementer. Et kommunikasjonsnettverk er representert som et kollektiv av objekter som samhandler gjennom meldingsoverføring. Hvert objekt er en forekomst av en bestemt klasse og er representert som en endelig tilstandsmaskin med vilkårlig kompleks oppførsel. Innholdet i modellen er ikke avhengig av dataoverføringsteknologiene som brukes i nettverket og sammensetningen av utstyret, noe som gjør det i stand til å tilpasse seg evolusjonære endringer i kommunikasjonsnettverket.

Som en metode for å optimalisere innsamlingen av overvåkingsdata beregnet på å oppdatere tilstanden til objektmodellen, ble en tilnærming basert på et system med læringsautomater valgt. Denne tilnærmingen lar deg oppnå høy effektivitet i å oppdatere tilstanden til objektmodellen i fravær av informasjon om nettverksinfrastrukturen ved å tilpasse systemets responstid.

AUTOMATISKE KONTROLLSYSTEMER

Introduksjon

Som en del av etableringen av automatiserte kommunikasjonskontrollsystemer (ACCS) på operasjonelt og teknisk nivå, er en av de mest presserende oppgavene som skal løses oppgaven med tilstrekkelig informasjonsvisning av det administrerte kommunikasjonsnettverket som et objekt for overvåking og kontroll (OMC) ). Informasjonsmodellen, som fungerer som en komponent av beslutningsstøttesystemet i kontrollsløyfen, må vise sammensetningen, sammenhengene og egenskapene til WMD-elementene som best samsvarer med den nåværende tilstanden til WMD og dens komponenter.

For tiden er tilnærminger for å representere nettverk av lignende art kjent (se for eksempel ), men dimensjonen til de resulterende representasjonene er ekstremt høy. I tillegg er statisk regnskap for alle nettverkselementer ikke tilrådelig - det er ekstremt ressurskrevende, og vil duplisere dataene som kan hentes fra teknologiske overvåkingsverktøy.

En hindring for opprettelsen av en tilstrekkelig modell av et kommunikasjonsnettverk er den eksisterende inkonsekvensen av konseptuelle og informasjonsmodeller for operasjonelle-tekniske og teknologiske styringsnivåer, som består i det faktum at på det teknologiske nivået er elementene i kommunikasjonsnettverket representert av deres Management Information Block - MIB, som tar hensyn til deres spesifikasjoner når det gjelder programvare og/eller maskinvareimplementering, og når det gjelder operasjonelle og tekniske funksjoner til kmå være "skjult" for brukeren - nettverksnivået innebærer drift med konsepter som er felles for samme type utstyr med forskjellige MIB.

Tatt i betraktning at det teknologiske nivået når man oppretter et automatisert kontrollsystem er objektivt gitt og uforanderlig, kan problemet som genereres av denne motsetningen ikke løses innenfor rammen av en "regnskapsmessig" informasjonsmodell - det må suppleres med en viss beregningsformalisme, som kan en objektrepresentasjonsmodell.

Formell objektmodell

kommunikasjonsnettverksvisninger

Essensen av beregningsformalismen til objektrepresentasjonen til moderne kommunikasjonsnettverk kan defineres som følger:

1). Det sentrale konseptet i modellen er konseptet om et objekt - en abstrakt enhet preget av dens parametere og oppførsel:

o = , o e O, der cl er en klasse, nm er et navn, st er en tilstand, (prm) er et sett med parametere, (mt) er et sett med metoder definert av klassen cl og arvsrelasjonen i klassehierarkiet , O er settet av alle objekter.

Objekttilstandsparameteren kan ta en verdi fra et fast sett - ("normal", "ulykke", "advarsel", ...).

2). Følgende relasjoner eksisterer på et sett med objekter:

"helheten er en del av helheten" (Risa);

"leverandør - forbruker" (Ruse);

"interaksjon" (Rcon). Sd = (O, Risa, Rcon, Ruse),

der Sd er en kartlegging av et sett med relasjoner til et sett med objekter.

3). Hvert objekt er en forekomst av en bestemt klasse. Klasser danner et hierarki med evnen til å arve parametere og metoder.

V o e O 3 cl e CL: o => cl, der CL er mengden av alle klasser.

4). I kjernen kan klasser og deres tilsvarende objekter deles inn i tre grupper:

"terminatorer" - noder av grafrepresentasjonen av kommunikasjonsnettverk;

"kontakter" - kanter av grafrepresentasjonen av kommunikasjonsnettverk;

"aggregatorer" - abstrakte enheter - logisk assosiasjon av objekter til en gruppe med evnen til å beregne dens integrerte tilstand.

5). Mange objektmetoder har en tilordning for å legge inn meldinger.

Inndatameldinger inkluderer: opprettelse/sletting av objekter; opprette/slette objektrelasjoner; endre tilstanden til samvirkende objekter; endre verdiene til objektparametere (inkludert driftsparametere beregnet fra overvåkingsdata).

6). Et objekt betraktes som en begrenset automat som er i stand til å motta meldinger og, basert på dem, endre tilstanden og/eller generere meldinger. Reglene for overgang og generering av meldinger kan være så komplekse som ønskelig.

Driften av maskinen kan skrives som følger:

st (tm) = v (x, st(ti)), (y) = f (x, st(ti)), hvor st er maskinens tilstand; x - inngangsmeldinger, y - utgangsmeldinger; x,y med S, hvor S er settet av alle mulige meldinger.

7). "Objektbehandlingen" fungerer som en komponent for å støtte datamiljøet, som utfører følgende handlinger:

opprette og slette objekter;

analyse av innkommende meldinger og overføring av dem til mottakerobjekter;

generering av meldinger for å opprette/slette relasjoner over objekter;

generering av meldinger som tar hensyn til relasjoner over objekter.

"Objektbehandlingen" kan representeres som en automat med et lagringsminne:

^o (Q cho, GM, Gin, gikt, G, Ib),

hvor Gin, gikt med S er grammatikkene til henholdsvis input- og output-båndene; GM = Г] med Г2, Г] med S, Г2 = ( ) - lagre grammatikk; Ib med Q er settet av slutttilstander til automaten, der Q er settet av alle tilstander til automaten.

Kartleggingen G: Q x Gm x Gin ^ Q x Gm x Gikt definerer et sett med regler for overganger mellom tilstander.

8). Meldinger som kommer til inngangen til "objektbehandleren"

HØYTEKNOLOGI I JORDROMFORSKNING

AUTOMATISKE KONTROLLSYSTEMER

reaksjoner kan genereres som en reaksjon på en av følgende hendelser:

endre tilstanden til et objekt;

endring av kontoinformasjon;

påvisning av betydelige hendelser på nivå med nettverkselementer.

9). Nettverkstilstanden oppdateres av en gateway for interaksjon mellom teknologiske og driftstekniske nivåer basert på mange viktige hendelser som skjer i overvåkingsmiljøet.

Settet med betydelige hendelser over en tidsperiode D/ på nivå med nettverkselementer kan representeres som følger:

U(D) = DVshv(Y) og UA(D), der DBshv er dynamikken til M1V-parametere, UA(D/) er settet med eksterne påvirkninger på nettverkselementer, D1 = /k-/k-1 - den tidsrom mellom polling av midler teknologisk overvåking.

DVShv(D0 = 1ДП„№, hvor m = , N = er settet av alle nettverkselementer, r = , /р er antall utstyrsklasser, n er antall forekomster av denne klassen.

D = ext.Sh, j=)), 1(])=^](thn(M]), f, y, Sh),

der tsh(D/) er minste tillatte pollingtid for det nettelementet, f er frekvensen av polling av nettverkselementet ved hjelp av teknologisk overvåking, Vj er antall ytre påvirkninger på j-te nettverk element.

Det er tilrådelig å løse optimaliseringsproblemet D/ ved å bruke læringsautomater, hvis arbeid kan representeres som:

AM = (ShC, 2, X, Zo, DO), der Shch = (^1, m2, ... mp) er minnevektoren, C er straffematrisen, 2 er tilfeldig kontrolloperator, X er kontrollen vektor, X = 2(Х-ъ ДХ), X =<Д/, П>, O" = Ф(Пшв), - betingelser tildelt av toppnivåsystemet eller operatøren, DO, = Д^ь ДD(Xг-1), 2о).

Basert på U(D/), genererer gatewayen mange meldinger som kommer til inndatabåndet til objektbehandleren.

Konklusjon

Takket være tilstedeværelsen av mekanismene beskrevet ovenfor, kan objektmodellen figurativt betraktes som et slags nevralt nettverk der en ekstern stimulus (regnskapsinformasjon, overvåkingsdata) fører til opprettelse/sletting av objekter og/eller utførelse av en falmingsprosess med nevroneksitasjon som sprer seg langs informasjonsmodellen til nettverket - prosessen med tilstandsoppdatering av informasjonsmodell.

Et viktig resultat av å bruke de beskrevne mekanismene er muligheten til raskt å få informasjon om tilstanden til ikke bare et enkelt utstyr eller kommunikasjonslinje, men også en integrert vurdering av tilstanden til kommunikasjonsnettverket som helhet.

Litteratur

1. Grebeshkov, A. Yu. Standarder og teknologier for å administrere kommunikasjonsnettverk [Tekst]: Manuskript. - M.: Øko-trender, 2003. - 288 s.

2. Sherstyuk, Yu. M. Arkitektur av midler for teknologisk kontroll av telekommunikasjon [Tekst] / Yu. M. Sherstyuk,

V. D. Zaripov, M. D. Rozhnov, I. L. Savelyev // Telekommunikasjonsteknologier. - 2006. - Utgave. 2. s. 33-40.

3. Sherstyuk, Yu. M. Arkitektur og hovedretninger for utvikling av et automatisert kontrollsystem for et enhetlig informasjons- og telekommunikasjonssystem [Tekst] // Telekommunikasjonsteknologier. - 2007. - Utgave. 3.

4. Olimpiev A. A. Forening av representasjonen av kommunikasjonsnettverk basert på objekttilnærmingen [Tekst] / A. A. Olimpiev, M. D. Rozhnov, Yu. M. Sherstyuk // V St. Petersburg interregional konferanse “Information Security of Russian Regions” 2007 (IBRD- 2007)", St. Petersburg, oktober 2325, 2007: Proceedings of the conference. Seksjon: Informasjonssikkerhet for telenett. - St. Petersburg: SPOISU, 2008. S. 60-66.

5. Sherstyuk Yu.M. Forslag for å løse problemet med å oppdatere tilstanden til et heterogent telekommunikasjonsnettverk [Tekst] / Yu. M. Sherstyuk, A. A. Olimpiev // Problemer med radioelektronikk. Ser. SOIU. - 2012. - Utgave. 2. S. 5-10.

HETEROGENE KOMMUNIKASJONSNETTVERK I NETTVERKOVERVÅKINGSSYSTEMET

JSC "Rubin" forskningsinstitutt, [e-postbeskyttet]

Sherstyuk Y., Doc.Tech.Sci., førsteamanuensis, JSC "Rubin" Research Institute, [e-postbeskyttet]

I artikkelen er det noen generelle trender i utviklingen av nettverksstyringssystemer. Vurdert den tradisjonelle tilnærmingen til å lage slike systemer.

En formell modell for objektrepresentasjon av et heterogent nettverk, som lar deg raskt beregne den integrerte tilstanden til kommunikasjonsnettverket og dets elementer. Kommunikasjonsnettverket er representert som en båndmaskin som samhandler via meldinger.

Som en optimaliseringsmetode for datainnsamling for overvåking, ment å oppdatere tilstanden til modellen er valgt tilnærming, som er basert på et system for læringsautomater. Denne tilnærmingen lar oss oppnå høy effektivitet ved å oppdatere tilstanden til informasjonsmodellen i

fravær av informasjon om nettverksinfrastrukturen. Nøkkelord: informasjonssystem, en objektorientert tilnærming, læringsautomater, endelige automater, grammatikk.

1. Grebeshkov, A 2003, "Standarder og teknologier for kontroll av kommunikasjonsnettverk", Moskva, 288 sider.

2. Sherstyuk, Yu 2006, "Architecture of means of technological telecommunication management", Telecommunication technologys, vol. 2, s. 33-40.

3. Sherstyuk, Yu 2007, "Arkitektur og hovedretninger for utvikling av et automatisert kontrollsystem for enhetligstem", Telekommunikasjonsteknologier, vol. 3, s. 5-14.

4. Olimpiyev, A 2008, "Samning av representasjon av kommunikasjonsnettverk på grunnlag av objekttilnærming", V St. Petersburg interregional konferanse "Information Security of Regions of Russia-2007 (IBRR-2007), s. 60-66.

5. Sherstyuk, Yu 2012, "Forslag i henhold til løsningen av oppgaven med å oppdatere en status for et heterogent telekommunikasjonsnettverk," Radiotronics Questions, vol. 2, s. 5-10.

Nettverksheterogenitet- heterogenitet av kommunikasjon og maskinvarekonfigurasjon, samt programvare i strukturerte nettverk.

Metoder:

· Innkapsling

Den brukes i tilfeller der: - det er nødvendig å organisere datautveksling mellom to nettverk bygget ved hjelp av samme teknologi, ved bruk av forskjellige fysiske nettverk. onsdager; -når 2 nettverk ikke er koblet direkte, men gjennom mellomnett ved bruk av ulike teknologier.

Prinsipper: 1. Transportpakker protokoller som må sendes gjennom transittnettverket er innkapslet; 2. Etter å ha passert gjennom transittnettverket, skjer den omvendte prosessen med dekapsulering og videresending til mottakeren. Fordel: rask og enkel å implementere metode

Feil: gir ikke interaksjon med transittnettverksnoder.

· Kringkaste - koordinering av 2 protokoller ved å konvertere formatet på meldinger som kommer fra ett nettverk til formatet til et annet nettverk. Kringkasting kan utføres av broer, brytere, rutere og gatewayer. Feil: arbeidskrevende, med tekniske krav datakraften til metodene, som kan redusere hastigheten på dataoverføring over nettverket.

· Multipleksing

En metode når noder samtidig installerer og konfigurerer samtidig drift av flere protokollstabler samtidig, som lar dem behandle meldinger fra noder til heterogene undernett.

Multipleks. protokoller- Programvare som utfører oppgaven med å bestemme bruken av en mottatt protokollstabelmelding. Fordeler : - en enklere metode å implementere enn kringkasting; - overvinne flaskehalser i nettverket; fravær av køer til en enkelt gateway-enhet. Feil: administrasjon og overvåking av nettverksytelse blir mer komplisert; redundans krever ekstra ressurser til arbeidsstasjonen.

21. Ruting av nettverkslag. Rutetabell. Rutingalgoritmer. Konseptet med beregninger.

21. Pakkerouting. Rutetabell. Rutingalgoritmer. Konseptet med beregninger.

Ruting - en mekanisme som tillater, i et strukturert heterogent nettverk, å levere pakker fra en node til en annen. Ruting kan gjøres:

· på kanal nivå (via broer og sporveksler).

Begrensninger interaksjoner som skjer på koblingsnivå:

1. På lenkenivå d.b. enhetlig system av fysisk adressering

2. Topologien skal ikke inneholde løkker, dvs. mellom avsender og mottaker alltid d.b. den eneste ruten.

· På Nettverk nivå (ved hjelp av rutere).

Videresendingsrute er en sekvens av rutere som kobler sammen transittnettverk.

Ruteinformasjon i tabellen kan inneholde:

Informasjon om alle eksisterende og tilgjengelige ruter

Informasjon kun om de nærmeste rutene som er ansvarlige for videre dataoverføring til destinasjonsnoden.

Oppføring i tabell ruting inneholder feltene: adressen til nettverket eller destinasjonsnoden, neste adresse. mars-ra, hjelpefelt. Metoder for å fylle ut tabeller: manuelt av administrator eller ved hjelp av spesialverktøy. ruting aver. På et nettverk opprettholder hver vert sin egen rutetabell.

Valget av en bestemt rute fra rutertabellen er basert på en spesifikk rutingalgoritme. Algoritmer : statisk og dynamisk (adaptiv).

Enkelt- og flerrutsalgoritmer (vanligvis er én rute hovedruten, og resten er backup).

Enkeltnivå og hierarkisk

Enkelt-nivå- alle rutere er like med hverandre.

Hierarkisk- brukes i nettverk delt inn i undernett med egen ruting innenfor hvert nivå.

Beregninger- indikatorer som brukes av algoritmer for å bestemme optimaliteten til ruten.

· Lengde på ruten, målt i antall hopp

Tidsforsinkelse - tiden det tar for en pakke å reise fra kilde til destinasjon

· Kommunikasjonskostnad

· Pålitelighetsindikator (forholdet mellom antall feil og antall overførte biter)

Båndbredde

Fysisk avstand mellom noder

22. Protokoller for innsamling av ruteinformasjon RIP og OSPF.

Et heterogent nettverk er bygget fra undernett som opererer i forskjellige standarder og bruker forskjellige teknologier. Samtidig danner de alle et enkelt integrert miljø, der det sikres en sømløs overgang fra ett subnett til et annet, usynlig for brukeren. Det vil si at et heterogent nettverk fungerer som et enkelt system.

Ericsson anslår at innen 2018 vil 30 % av verdens befolkning bo i byer og storbyområder som kun okkuperer 1 % av planetens landareal. Denne 1 % vil generere 60 % av global mobiltrafikk, som forventes å vokse 10 ganger sammenlignet med 2014. På den annen side genereres i dag ca. 70 % av all dataoverføringstrafikk innendørs. Ved å sammenligne disse to trendene blir det åpenbart at kravene til nettverksbåndbredde i store byer øker raskt, og det samme gjelder forbrukernes forventninger angående hastigheten og påliteligheten til dataoverføring. Telekommunikasjonsselskaper står overfor utfordringen med å skape nettverk som er integrert på en rekke nivåer, kombinere ulike standarder og teknologier, og sikre en sømløs overgang fra en standard til en annen, fra en teknologi til en annen. Slike nettverk må ikke bare kombinere ulike standarder (fra GSM til LTE), men også sikre full interaksjon mellom ulike nettverkslag, samt nettverk bygget på ulike radioaksessteknologier. Det er disse nettverkene som kalles heterogene.

"Alle nettverk siden fremkomsten av basestasjoner med forskjellige styrker (makro-mikro-pico) og forskjellige standarder (2G-3G-4G) er faktisk heterogene," sier Eduard Ilatovsky, en ledende ekspert på planlegging og utvikling av VimpelCom-radioen Nettverk. "Over tid har dette konseptet forvandlet seg, og nå betyr heterogene nettverk et helt annet nivå av integrasjon og interaksjon mellom ulike standarder og nettverkslag enn det gjorde for 10-15 år siden."

Megafon navngir bygging av infrastruktur som forberedelse til olympiske leker i Sotsji. "På det lille territoriet til den olympiske parken var det nødvendig å betjene abonnenter på store stadioner; i selve parken var det alltid servicepersonell, gjester og deltakere i OL. Alt dette var knyttet til nettverket i resten av byen, og ga sømløse overganger når man går inn i Olympiaparken og forlater den tilbake til byen, sier Alexander Bashmakov, direktør for infrastruktur i Megafon. "Et slikt fragment av nettverket ga uvurderlig erfaring til selskapets ingeniører, slik at lignende deler av nettverket kunne dukke opp i andre byer, først og fremst i de to hovedstedene."

Heterogene nettverk ikke bare tillate operatører å øke nettverkskapasiteten for å møte abonnentens krav. Slike løsninger er også de mest økonomisk gjennomførbare, da de lar operatører løse lokale problemer uten å reinvestere i utviklingen av makronettverket.

Konstruksjon av heterogene nettverk

I dag noen Stor by kan tjene som et eksempel på et heterogent nettverk. Ericsson-spesialister deler prosessen med å lage heterogene nettverk i tre stadier: forbedring av makronivået, fortette makronivået og introduksjon av mikronivået (legge til små celler).

Det mest kostnadseffektive alternativet er å øke kapasiteten til allerede bygde basestasjoner, siden nettsteder er en av hovedkostnadspostene når man bygger et nettverk. I tillegg sparer slike løsninger tid, siden det ikke er behov for å lete etter et sted å lokalisere nye stasjoner. Forbedring av det eksisterende nettverket kan realiseres gjennom tillegg av nye frekvensbånd, bruk av nye radioteknologier på det dedikerte lavere frekvensbåndet, innføring av LTE og bruk av ulike mottaks- og sendediversitetsløsninger, samt programvareforbedringer i ytelsen til radioaksessnettverk.

Ericsson anslår at HSPA-teknologi i dag fortsatt har potensial til å øke kapasiteten og gjennomsnittlige dataoverføringshastigheter tilgjengelig for abonnenter, samtidig som de gir svært pålitelige forbindelser og taletjenester av god kvalitet. Ved å forbedre HSPA-makronettverket, uten å legge til LTE-teknologi, kan du øke kapasiteten med 4 ganger (med 4G øker dette tallet 10 ganger).

Det neste trinnet med å øke nettverkskapasiteten er komprimering på makronivå. Her er operatørstrategier i stor grad bestemt av regulatoriske krav i et bestemt marked. For eksempel i Nord Amerika avstanden mellom makronettverksbasestasjoner bør ikke være mindre enn 700 meter, mens i Øst-Asia og Europa overstiger dette tallet ofte ikke 200 meter. I dag tilbyr produsenter utstyr med reduserte krav til plasseringstetthet (150-200 meter), som tilbyr å oppnå fortetting av makronettverket med mer enn 10 ganger.

Etter at mulighetene for fortetting av makronettverket er uttømt, står operatørene overfor oppgaven med å installere mikrobasestasjoner på steder med størst konsentrasjon av brukere og trafikk - i kjøpesentre, på stadioner, togstasjoner, flyplasser. Spesielt vanskelig er bygninger, hvor belegget også kan være svakt pga høy level tap når signalet trenger gjennom vegger, på kontorer eller på avsidesliggende steder der makrodekningen er svært svak. I disse tilfellene installerer operatører pico- og femto-basestasjoner som gir lokal dekning og faktisk gir dedikert nettverkskapasitet til spesifikke brukere.

Hvilken småcelleløsning som er egnet i en gitt situasjon avhenger av mange faktorer: radiosignalutbredelsesforhold, tilgjengelighet av lokaliteter for basestasjoner, tilgjengelighet av transportkanaler og deres kvalitet.

Ledende ekspert på utvikling av mobile bredbåndsløsninger hos Ericsson i Nord-Europa og Sentral-Asia, Anna Koroleva, understreker at introduksjonen av små celler også gir mulighet for mer effektiv bruk av frekvensressursen som er tilgjengelig for operatøren: «Med riktig koordinering er det Det er ikke nødvendig å tildele en frekvensressurs for små celler, noe som lar deg betjene et stort trafikkvolum ved å bruke samme båndbredde og øke spektraleffektiviteten til nettverket som helhet. I tillegg forbedres også dataoverføringshastigheten ved cellekanten, og dermed brukeropplevelsen.»

Som regel installerer operatører små celler av HSPA-standarden, fordi... Den tyngste belastningen faller på smarttelefoner som opererer i denne spesielle standarden, mens antallet enheter med LTE-støtte fortsatt er lite (og det er usannsynlig at det vil øke raskt i nær fremtid). En annen måte å utvide nettverket på mikronivå er konstruksjonen av integrerte Wi-Fi-nettverk, som i tillegg til å forbedre kommunikasjonskvaliteten, også lar deg øke den totale nettverksytelsen ved å overføre deler av mobiltrafikken til Wi-Fi-nettverk .

I Russland har konseptet med små celler ennå ikke blitt utbredt på grunn av regulatoriske krav, samt teknologiske vanskeligheter knyttet til gjennomføringen av slike prosjekter. Operatører er imidlertid overbevist om behovet for å utvikle små basestasjoner med forskjellig kapasitet og ulike standarder for å skape integrerte nettverk på flere nivåer. "Vår portefølje har utviklinger for å bruke disse løsningene både i makronettverk ved planlegging av et vanlig nettverk, og for målrettet forbedring av dekning for bedriftskunder, og til og med for å gå inn i B2C-markedet med utstyr for å skape femto-dekning for små kontorer og hjemmebruk," sier Eduard Ilatovsky fra VimpelCom. "Hvilken av utviklingen som vil bli implementert og i hvilken tidsramme avhenger først og fremst av etterspørselen etter visse tjenester i markedet."

Leverandørvalg

Tatt i betraktning flernivå- og multistandardstrukturen til et heterogent nettverk, sikring av kontinuerlig tilstedeværelse av en abonnent i dette nettverket kommer i forgrunnen, uavhengig av om han er koblet til det gjennom en makrocelle eller en liten celle, i hvilken standard den opererer og på hvilken teknologi. – Etter hvert som nettverket blir mer heterogent, blir trafikkstyring, lastbalansering, mobilitet mellom ulike nettverkslag stadig viktigere, understreker Anna Koroleva fra Ericsson. "Bare en felles tilnærming brukt på alle nivåer og teknologier lar oss oppnå kontinuitet i bruken av nettverket og oppnå maksimal effektivitet i bruken av ressurser."

Dette reiser spørsmålet: er det mulig å oppnå koordinering på alle nivåer i nettverket ved å bruke utstyr fra forskjellige produsenter? Etter logikken kan vi anta at enkeltleverandørnettverk er lettere å integrere. Eduard Ilatovsky fra VimpelCom bekrefter at ideell interaksjon kun er mulig i heterogene nettverk bygget på enkeltleverandørløsninger, men bruk av utstyr fra en ikke-hovedleverandør er mulig for enkelte nettverksnivåer. Det har ingen effekt negativ påvirkning på kvaliteten på makronettverket, samtidig som kvaliteten på kommunikasjonen i bygninger eller på steder med lokal konsentrasjon av abonnenter forbedres.

"For eksempel, i VimpelCom-nettverk kan basestasjoner med forskjellige standarder være fra forskjellige leverandører: et 2G-nettverk fra leverandør 1, et 3G-nettverk fra leverandør 2 og et 4G-nettverk fra leverandør 3, og i de samme nettverkene pico/femto nivå kan organiseres på leverandørutstyr 4, sier Eduard Ilatovsky. - Denne løsningen er ganske reell og gjennomførbar, men for korrekt interaksjon av alle nivåer og standarder i nettverket, finjustering av parametere og tilstedeværelsen av et automatisert nettverkskontrollsystem basert på Self Organized Network-løsninger, som også brukes aktivt i VimpelCom-nettverket, er nødvendige.

Ifølge ham planlegger VimpelCom i nær fremtid å bytte fra en 3.5-leverandørmodell til en toleverandørsmodell. Ifølge Alexander Bashmakov bygger Megafon også nettverk ved hjelp av utstyr fra ulike leverandører, og det er en egen teknisk utfordring som operatørens ingeniører må forholde seg til.

På vei til 5G

Utviklingen av heterogene nettverk gjør det ikke bare mulig å gi kapasiteten og påliteligheten til mobile datanettverk som kreves i dag. Til tross for at de teknologiske kravene til femte generasjons nettverk forventes å vises først innen 2020, er det allerede i dag åpenbart at det vil være mulig å gi de nødvendige høyeste egenskapene når det gjelder hastighet, kapasitet og forsinkelser kun i et heterogent nettverk, en av de grunnleggende elementene som vil være liten honningkake

"Utvikling av eksisterende teknologier, som LTE og nye typer radiotilgang, vil være en del av fremtidens fleksible og dynamiske 5G-system," sier Anna Koroleva fra Ericsson. – Den vil støtte integrasjon på tvers av domener og fungere på tvers av flere radiotilgangsteknologier. I dette systemet vil det være mulig å oppnå svært lave latensverdier, og behovet for økt kapasitet vil kreve bruk av høyere RF-bånd enn de som brukes i dag. Og derfor er vi sikre på at integrering av teknologier og koordinering av flere lag, som er kjernen i konseptet med heterogene nettverk i dag, vil bli en bærekraftig plattform for videreutvikling av nettverk og vil tillate operatører å fullt ut realisere potensialet og dra nytte av av mulighetene til fremtidige teknologier."

For brukere vil den utbredte overgangen til heterogene nettverk forbli usynlig. Han vil ikke trenge å bytte manuelt mellom standarder, tilgangspunkter og forskjellige nettverk. Tjenesteleverandøren vil gjøre dette automatisk.

Sameksistensen av ulike nettverksteknologier (koaksialkabel, tvunnet par (10, 100 og 1000 Mbit/s)) utgjør problemet med deres felles bruk i ett nettverk. For dette formålet brukes en ny type nettverksenheter - brytere (Switch Ethernet).

Strukturerte LAN er bygget ved hjelp av arbeidsgruppesvitsjer, det vil si enheter med 12-24 10Base-T-porter og 1-2 100Base-T-porter. Slike brytere gir høyhastighetstilgang til delte ressurser for hver klient uten å vente.

Du kan øke antall arbeidsstasjoner på nettverket ved å bruke stablede huber. Dessuten kan de kombineres både gjennom vanlige kontrollenheter og i en kjede. Fordelen med den andre løsningen er økt pålitelighet. MAC-adresser – adresser til nettverkskort (Media Access Control). (10+100) – kommutatorbetegnelser.

Videreutvikling av Switch Ethernet-teknologi førte til fremveksten av switcher som lar deg koble arbeidsstasjoner som opererer med hastigheter på både 10 Mbit/s og 100 Mbit/s til porten. Dette oppnås ved å bruke Auto-Negotiation eller Auto-Sensive mekanismen. 10/100 brytere kan brukes som arbeidsgruppebrytere eller frittstående. Fordelen deres er muligheten til å overføre data bare til en spesifisert port uten å blokkere overføringsmediet.

Intern adressetabell:

Adresse	Havn
EN	1
B	2
C	3
D	4

I tillegg har hver svitsjport sin egen minnebuffer og adressetabell (MAC-adresser) som den kan kommunisere med. Dette begrenser antallet WS (kollisjonsdomene) som arbeidsstasjonen sender kringkastingspakker til.

På grunn av likheten mellom huber og brytere, kalles 10/100 brytere noen ganger Switched Hubs.